以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的基礎(chǔ)力學(xué)課程改革與創(chuàng)新

邵家儒 楊瑜

摘 要 傳統(tǒng)的基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)模式中存在諸多問題。首先，教學(xué)內(nèi)容過度理論化，無法適應(yīng)人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變需求；其次，課程體系僵化，專業(yè)銜接性欠缺；最后，學(xué)生激勵(lì)機(jī)制單一，缺乏課外競(jìng)賽環(huán)節(jié)。因此，必須針對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)類課程的課程體系、教材建設(shè)、激勵(lì)機(jī)制等方面進(jìn)行了改進(jìn)，以工程應(yīng)用為導(dǎo)向，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 力學(xué)課程 工程應(yīng)用 課程體系 激勵(lì)機(jī)制

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.03.012

Reformation and Innovation of Engineering Oriented Mechanics Courses

SHAO Jiaru， YANG Yu

（College of Mechanical Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing 400054）

Abstract There are many problems on the traditional education of mechanics. Firstly， the contents are so theoretical that it is not able to adapt the demand for the change of talented person training. Secondly， the traditional course structures are rigid， and the contact between different disciplines is not closed. Finally， the incentive is single， and there is few extracurricular contest. Therefore， the curriculum， teaching material construction， incentives of mechanics courses must be reformed， and the quality of person training must be improved under the guidance of engineering applications.

Key words Mechanics Course； engineering application； course system； incentive mechanism

理論力學(xué)、材料力學(xué)以及工程力學(xué)是絕大多數(shù)工科院校的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。然而，由于學(xué)生專業(yè)背景存在諸多差異，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)模式遇到諸多問題，嚴(yán)重影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)模式存在的問題主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：（1）教學(xué)內(nèi)容過度理論化，無法適應(yīng)人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變的要求。很多院校的教學(xué)內(nèi)容過度偏重于理論，而應(yīng)用型人才的需求卻對(duì)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和實(shí)際動(dòng)手能力提出了比以往理論型人才更高的要求。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求，需要以工程應(yīng)用為導(dǎo)向，對(duì)教學(xué)體系進(jìn)行改革。（2）課程體系僵化，專業(yè)銜接性欠缺，不能適應(yīng)課時(shí)普遍減少這一大的趨勢(shì)。近年來，很多院校對(duì)相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案的修訂，使得力學(xué)課程的課時(shí)量減少，必須對(duì)力學(xué)課程進(jìn)行相應(yīng)的精簡(jiǎn)。課時(shí)精簡(jiǎn)方案必須要盡量保證教學(xué)體系的完整性，同時(shí)要針對(duì)不同學(xué)生專業(yè)背景，做到因材施教，重點(diǎn)突出。（3）學(xué)生激勵(lì)機(jī)制單一，缺乏課外競(jìng)賽環(huán)節(jié)。力學(xué)類課程作為基礎(chǔ)課程，相關(guān)公式和計(jì)算比較繁瑣，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。為了更加廣泛地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，需要改革課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，建立合適的課外激勵(lì)機(jī)制。為了解決教學(xué)中存在的問題，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，各院校有必要對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)類課程的課程體系、①教材建設(shè)、②激勵(lì)機(jī)制③等方面進(jìn)行改進(jìn)。

為了解決教學(xué)模式中存在的問題，必須針對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)類課程的課程體系、教材建設(shè)、激勵(lì)機(jī)制等方面進(jìn)行了改進(jìn)，建立符合新型人才培養(yǎng)模式需求及新的課程內(nèi)容體系的課程考核方式；規(guī)范教學(xué)資料，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，充分發(fā)揮集體智慧；建立課堂教學(xué)互評(píng)制度，形成良性的互幫互助機(jī)制，注重示范引導(dǎo)；要優(yōu)化教學(xué)課時(shí)配置，提升基礎(chǔ)力學(xué)課程與專業(yè)課程的銜接度，不同專業(yè)背景的學(xué)生要有不同的課時(shí)配置方案。比如車輛專業(yè)，更關(guān)心的是碰撞與摩擦，而材料專業(yè)對(duì)此部分的要求則較低，根據(jù)專業(yè)背景調(diào)整知識(shí)點(diǎn)的課時(shí)配置尤為重要。傳統(tǒng)的課程授課方式也要進(jìn)行改進(jìn)，既要保證重要知識(shí)點(diǎn)的理論完整性又要注重學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力，讓學(xué)生時(shí)刻清楚所學(xué)的力學(xué)知識(shí)要應(yīng)用到工程實(shí)際中的哪些方面中去，以工程實(shí)際應(yīng)用案例對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的引導(dǎo)，這樣才能提高學(xué)生的主動(dòng)性，形成講授與自學(xué)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式。此外，教學(xué)手段要進(jìn)行改革創(chuàng)新，要增強(qiáng)教學(xué)的感染力和教學(xué)實(shí)效，在教學(xué)中要適當(dāng)穿插反轉(zhuǎn)課堂的思想，讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)問，以學(xué)生關(guān)心的點(diǎn)為中心進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的鋪展。

課程體系的改革要注意如下四點(diǎn)內(nèi)容：（1）推進(jìn)課堂教學(xué)模式和網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)模式，充分利用教材提供的音像、網(wǎng)絡(luò)和課件資源，使其發(fā)揮最佳效益，增強(qiáng)教學(xué)的感染力，提高教學(xué)實(shí)效。推進(jìn)MOOC課程的開發(fā)，給學(xué)生搭建出完善的課上和課下學(xué)習(xí)體系。這樣不同學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)課程的掌握程度調(diào)整學(xué)習(xí)計(jì)劃和方案。（2）改進(jìn)已有的較為死板的考核制度。目前，大多數(shù)高校學(xué)生關(guān)注的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是老師要考什么，而不是什么對(duì)自身發(fā)展有用。因此要適當(dāng)減少期末考試分?jǐn)?shù)的比重，增加討論小組的考評(píng)結(jié)果以及課程實(shí)踐綜合評(píng)分的比重，這樣既能達(dá)到考核目的又能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，最終形成既重視基礎(chǔ)理論知識(shí)又鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)的綜合性、多元化的考核機(jī)制，改變以往單純依靠試題分?jǐn)?shù)來衡量學(xué)生知識(shí)掌握能力的現(xiàn)狀。（3）對(duì)教案進(jìn)行細(xì)化和完善，對(duì)教材進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和補(bǔ)充，以適應(yīng)不同學(xué)生的需要。學(xué)生更多的關(guān)心所學(xué)力學(xué)知識(shí)在實(shí)際中應(yīng)用到了什么地方，鑒于此必須在課程中增加體現(xiàn)實(shí)際工程應(yīng)用的教學(xué)資料，建立從工程實(shí)際中來到工程實(shí)際中去的工程科學(xué)模式。（4）定期開展教學(xué)模式改革研討會(huì)。一般來說力學(xué)教研室的各位任課教師都要面對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生，教學(xué)中會(huì)遇到很多共性和個(gè)性的問題。通過課程群內(nèi)各門課程乃至不同課程教師之間課堂教學(xué)的互評(píng)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，往往可以得到建設(shè)性建議，進(jìn)而形成良性的互幫互助機(jī)制，共同提高力學(xué)基礎(chǔ)類課堂教學(xué)質(zhì)量。

在教材建設(shè)方面，首先，各院校應(yīng)根據(jù)本學(xué)校的專業(yè)特色，整理、甚至編寫與本校學(xué)科特色、教學(xué)內(nèi)容吻合度更高的力學(xué)基礎(chǔ)課程教材，如《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《工程力學(xué)》等。通用的教材雖然經(jīng)典，但有些時(shí)候卻不一定普遍適用于所有專業(yè)，而且不同專業(yè)對(duì)教材不同章節(jié)詳細(xì)程度的要求是有很大差別的。同時(shí)，也要積極編寫輔助教材，對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化、歸納和梳理，幫助學(xué)生在課后更好地進(jìn)行復(fù)習(xí)或知識(shí)點(diǎn)的掌握和強(qiáng)化。其次，教研室或任課教師應(yīng)綜合校內(nèi)外的教學(xué)資源，完善基礎(chǔ)力學(xué)課程的工程案例庫(kù)，充實(shí)力學(xué)課程動(dòng)畫教學(xué)資料庫(kù)，這樣可以使學(xué)生更容易了解相關(guān)的力學(xué)知識(shí)。同時(shí)對(duì)各門課程所選用教材編制習(xí)題庫(kù)或外購(gòu)較高質(zhì)量習(xí)題庫(kù)，形成更加完善的教輔資料體系。最后，對(duì)課程進(jìn)行精簡(jiǎn)的院校需要針對(duì)課時(shí)壓縮的實(shí)際情況和各專業(yè)的實(shí)際需求，優(yōu)化學(xué)時(shí)配置，突出核心內(nèi)容，提升基礎(chǔ)力學(xué)課程與專業(yè)課程的銜接度。針對(duì)當(dāng)前人才培養(yǎng)模式的需求，簡(jiǎn)化各門課程中不必要的理論推導(dǎo)，增加實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，增設(shè)討論課環(huán)節(jié)，針對(duì)實(shí)施細(xì)節(jié)交流實(shí)施心得。針對(duì)不同學(xué)院不同專業(yè)背景的學(xué)生制定不同的講授方案，因材施教，對(duì)其將來可能頻繁應(yīng)用的知識(shí)重點(diǎn)講解，適當(dāng)增加講解深度。對(duì)力學(xué)課程的精簡(jiǎn)，要保證教學(xué)體系的完整性，針對(duì)不同學(xué)生專業(yè)背景，因材施教，重點(diǎn)突出。

激勵(lì)機(jī)制方面要注重培養(yǎng)學(xué)生的工程科學(xué)思想，從工程中來，到工程中去，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生跨學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備，發(fā)展創(chuàng)新思維的能力。通過搭建技能競(jìng)賽平臺(tái)，全面培養(yǎng)學(xué)生技能和動(dòng)手能力，完善過程保障和獎(jiǎng)勵(lì)保障機(jī)制。具體實(shí)施辦法有如下三點(diǎn)：（1）以專業(yè)能力培養(yǎng)為主線，以學(xué)生技能競(jìng)賽為契機(jī)，以用人單位的需求為依據(jù)， 結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特性在每一學(xué)期舉辦1次專業(yè)競(jìng)賽， 將學(xué)生參加專業(yè)競(jìng)賽與獲得的證書作為綜合素質(zhì)學(xué)分的認(rèn)定。此類競(jìng)賽不應(yīng)是簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)書本知識(shí)的考查，而應(yīng)與學(xué)生將來的工作方向聯(lián)系在一起，例如機(jī)械專業(yè)可以以機(jī)器人為中心進(jìn)行相應(yīng)競(jìng)賽內(nèi)容的設(shè)計(jì)。（2）與企業(yè)合作，健全實(shí)習(xí)基地保證參賽同學(xué)的正常訓(xùn)練。這不僅可以提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力，還能建立學(xué)生和企業(yè)的聯(lián)系，為學(xué)生將來的就業(yè)問題提供一個(gè)雙向選擇機(jī)會(huì)，這也為實(shí)現(xiàn)“以賽促學(xué)、以賽促練、以賽促教”的實(shí)踐教學(xué)模式提供了保障。（3）健全學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)辦法，將競(jìng)賽成績(jī)折算成相應(yīng)的綜合素質(zhì)學(xué)分，在獎(jiǎng)學(xué)金、助學(xué)金以及評(píng)優(yōu)中優(yōu)先考量。這樣學(xué)生就會(huì)以極大的熱情和積極性去完成相關(guān)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

綜上所述，以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的基礎(chǔ)力學(xué)課程改革可以由“兩個(gè)體系，一個(gè)機(jī)制”來保證。即建立“面向工程實(shí)際的授課體系”，“面向?qū)I(yè)的課程內(nèi)容體系”以及“以賽促教的多元化激勵(lì)機(jī)制”。力學(xué)課程要推進(jìn)課堂教學(xué)模式+網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)模式，形成鼓勵(lì)自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)的綜合性、多元化的考核機(jī)制，建立從工程實(shí)際中來到工程實(shí)際中去的工程科學(xué)模式。對(duì)于不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行合理調(diào)整，突出核心內(nèi)容，提升基礎(chǔ)力學(xué)課程與專業(yè)課程的銜接度。針對(duì)當(dāng)前人才培養(yǎng)模式的需求，簡(jiǎn)化各門課程中不必要的理論推導(dǎo)，增加實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，增設(shè)討論課環(huán)節(jié)，針對(duì)實(shí)施細(xì)節(jié)交流實(shí)施心得，通過各類比賽提高學(xué)生的專業(yè)技能水平與專業(yè)實(shí)踐能力，最終實(shí)現(xiàn)提高人才質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的。

注釋

① 鄭家茂，熊宏齊.圍繞研究型大學(xué)人才培養(yǎng)，建設(shè)開放創(chuàng)新的實(shí)踐教學(xué)體系.高等工程教育研究，2008.3：95-97.

② 戚鵬，邢鵬.高校教材建設(shè)工作問題及對(duì)策分析.高校教育管理，2009.3（4）：80-82.

③ 謝耀霆.面向協(xié)同創(chuàng)新的高校科研團(tuán)隊(duì)組織模式與激勵(lì)機(jī)制探析.高等工程教育研究，2015.1：102-106.